一类高阶非线性不确定系统自适应稳定控制

研究了一类高阶非线性不确定性系统的自适应稳定控制设计问题.因该系统的非线性程度高,其控制系数不等同、符号已知、但数值未知,故在此之前其稳定控制设计问题没有得到解决.本文应用自适应技术,结合设计参数的适当选取,从而得到了设计该类非线性系统状态反馈稳定控制器的新方法,并基于反推技术,给出了稳定控制器的设计步骤.所设计的状态反馈控制器使得闭环系统的状态全局渐近收敛于零,其余闭环信号一致有界.最后通过一个仿真例子说明了控制设计方法的有效性.     

一类不确定非线性系统的自适应输出反馈镇定

研究了一类不确定非线性系统的全局自适应输出反馈镇定问题. 由于不确定控制系数和未知线性增长率的存在, 这个问题比较复杂且很难解决. 本文引入一个新的在线调节的动态增益, 并基于此设计了高增益K-滤波器用于重构系统的状态. 然后, 受广义控制方法的启发, 发展了反推法并设计了自适应输出反馈镇定控制器. 结果表明, 通过选择恰当的设计参数可以保证闭环系统的全局稳定性. 给出的仿真算例验证了本文理论结果的正确性.     

一类非齐次高阶非线性系统的自适应控制设计

本文讨论了一类具有未知参数的非齐次高阶非线性系统的全局强稳定自适应控制器的设计问题,定义了一个时变未知参数和一列非齐次辅助函数,通过增加辅助函数的积分项的方法并结合自适应控制技术,放宽了目前已有结论中对非线性项的限制,给出了使系统全局强稳定的连续自适应控制器存在的一个充分条件,给出了它的自适应状态反馈控制器的递推设计方法,并通过一个例子验证了文章的理论结果.     

一类不确定非线性系统无过参数自适应控制设计新方法

文中研究了一类控制系数未知的更一般高阶不确定非线性系统的全局稳定自适应控制设计问题.尽管现有文献已解决了该问题,但对于n维系统,现有构造稳定自适应控制的方法至少需要设计n+1个未知参数的动态调节律,即动态补偿器的维数至少为n+1,存在较为严重的过参数问题.文中通过定义新的需动态调节的未知参数,运用增加幂积分和有关自适应技术,成功地解决了已有方法中的过参数问题,给出了构造只含有一个参数调节律的稳定自适应控制设计新方法.仿真算例验证了文中所给方法的有效性.     

高阶非线性不确定系统的自适应实际输出跟踪控制

本文研究了一类高阶非线性不确定系统的自适应实际输出跟踪控制问题, 该问题在未知控制系数的下界精确知道的假设下已经得到了研究. 基于新的鲁棒自适应控制和连续控制思想, 成功去除该假设条件. 进而应用增加幂次积分的方法, 给出了构造连续自适应实际输出跟踪控制器的系统化方法. 该控制器确保闭环系统的所有状态全局稳定, 并且经过有限时间后, 跟踪误差可以被某一事先给定的任意正数界定. 最后, 通过一个仿真算例验证了理论结果的正确性.     

一类不确定非线性系统的输出反馈半全局镇定

研究了一类不确定非线性系统的输出反馈半全局镇定问题. 不同于现有文献,本文研究的控制系统具有更强的非线性和未知控制系数,这增加了设计输出反馈控制器的难度. 基于反推方法和输出反馈占优方法,设计了输出反馈半全局控制器. 通过选取适当的设计参数,该控制器可以保证闭环系统的半全局渐近稳定. 仿真实例验证了理论结果的有效性.     

一类具有未知幂次的高阶不确定非线性系统的自适应控制

研究了一类具有未知幂次的高阶不确定非线性系统的自适应跟踪控制问题. 在无需系统函数先验知识的条件下, 采用积分反推技术和障碍李雅普诺夫函数, 提出了一种新颖的自适应跟踪控制算法. 该控制算法的显著特点是所设计的自适应控制器均与系统幂次无关, 并且能够保证闭环系统的所有信号皆有界. 仿真算例验证了该控制算法的有效性.     

一类不确定非线性系统自适应输出反馈跟踪控制的新结果

研究了一类不确定非线性系统的自适应输出反馈实际跟踪控制问题. 解决该控制问题的困难主要源于此类系统控制系数不确定, 并具有依赖于不可测状态的增长且其增速是关于输出的多项式函数. 首先, 通过推广现有的K–滤波器, 引入了新的动态高增益K–滤波器, 并基于此构造了状态观测器. 然后, 应用反推技术, 成功的设计了系统的自适应输出反馈跟踪控制器. 主要结果表明, 通过设计参数的适当选择, 所构造的控制器能保证闭环系统的所有状态全局有界, 并且当时间足够大时, 跟踪误差收敛到零点的既定小邻域内.     

一类非线性不确定系统的高阶积分自适应滑模控制

为有效改善传统积分滑模在一类非线性不确定系统的应用中存在的抖振问题,结合有限时间收敛理论、高阶积分滑模理论和自适应控制理论,提出了一种高阶积分自适应滑模控制方法;该方法通过选取有限时间收敛反馈量和设计高阶积分滑模面,不仅确保了系统状态误差在有限时间内的收敛性,而且还保证了系统具备对不确定性干扰的抑制能力;同时,当系统的不确定项的边界范围无法预先确定时,采用自适应方法对滑模控制的趋近速率进行估计;仿真结果表明所提方法能够有效抑制非线性不确定系统的抖动,并具有较高的控制精度.     

一类具有未知控制方向非线性系统的输出反馈自适应控制

研究了一类控制方向未知非线性系统的输出反馈自适应镇定问题. 首先, 通过一线性状态变换, 将未知控制系数集中起来, 从而将原系统变换为适于控制设计的新系统. 然后, 分别引入状态观测器和参数估计器, 并应用积分反推和调节函数方法, 给出了输出反馈稳定控制律的构造性设计过程. 可以证明,所设计的控制器确保原系统状态渐近收敛到原点, 而其它闭环系统状态有界. 仿真结论验证了所提出方法的有效性.     

Adaptive output feedback stabilisation for planar nonlinear systems with unknown control coefficients

The paper is concerned with the global adaptive stabilisation via output feedback for a class of uncertain planar nonlinear systems. Remarkably, the unknowns in the systems are rather serious: the control coefficients are unknown constants which do not belong to any known interval, and the growth of the systems heavily depends on the unmeasured states and has the rate of unknown polynomial of output. First, a delicate state transformation is introduced to collect the unknown control coefficients, and subsequently, a suitable state observer is successfully designed with two different dynamic gains. Then, an adaptive output feedback controller is proposed by flexibly combining the universal control idea and the backstepping technique. Meanwhile, an appropriate estimation law is constructed to overcome the negative effect caused by the unknown control coefficients. It is shown that, with the appropriate choice of the design parameters, all the states of the resulting closed-loop system are globally bounded, and furthermore, the states of the original system converge to zero.     

Global adaptive exponential stabilisation for nonlinear systems with multiple unknown control directions

In this paper, we address the global generalised exponential stabilisation problem for a class of lower-triangular systems with multiple unknown directions. Instead of the well-known Nussbaum-gain adaptive rule, a Lyapunov-based adaptive logic switching rule is proposed to seek the correct control directions for such systems. The main advantage of the proposed controller is that it can guarantee the global generalised exponential stability of closed-loop systems. Simulation examples are given to verify the effectiveness of the developed control approach.